變頻串聯(lián)諧振定義與原理

責(zé)任編輯：葉穆生

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發(fā)表時(shí)間：2024-09-20 13:40:29

變頻串聯(lián)諧振是一種特殊的電路結(jié)構(gòu)，它通過改變輸入信號(hào)的頻率來調(diào)節(jié)電路的諧振特性。以下是對(duì)變頻串聯(lián)諧振的詳細(xì)解釋：
一、定義與原理
定義：變頻串聯(lián)諧振是指將多個(gè)諧振電路以串聯(lián)的方式連接起來，并通過變頻電源來改變輸入信號(hào)的頻率，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電路諧振特性的調(diào)節(jié)。
原理：在變頻串聯(lián)諧振電路中，每個(gè)諧振電路都有自己的諧振頻率。當(dāng)輸入信號(hào)的頻率與某個(gè)諧振電路的諧振頻率相匹配時(shí)，該電路將發(fā)生諧振，電流和電壓的幅值將顯著增大。通過調(diào)節(jié)輸入信號(hào)的頻率，可以選擇性地激勵(lì)不同的諧振電路，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電路諧振特性的靈活控制。

二、組成部件
變頻串聯(lián)諧振裝置主要由以下幾個(gè)部分組成：
變頻電源：將固定頻率和電壓的電源（如220V/380V, 50HZ）轉(zhuǎn)換為頻率和電壓均可調(diào)的正弦波交流電。變頻電源是裝置的核心部分，它提供了可調(diào)節(jié)的電源輸入。
高壓電抗器：與試品（如電纜）的電容構(gòu)成串聯(lián)諧振回路。高壓電抗器具有較大的電感量，用于與試品的電容產(chǎn)生諧振。
分壓器：用于測(cè)量試品上的高壓電壓值，并將測(cè)量信號(hào)傳輸給主機(jī)進(jìn)行顯示和控制。分壓器確保了測(cè)量的準(zhǔn)確性和安全性。
控制單元：負(fù)責(zé)整個(gè)裝置的控制和監(jiān)測(cè)。控制單元可以根據(jù)預(yù)設(shè)的參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)變頻電源的輸出頻率和電壓，以實(shí)現(xiàn)對(duì)試品的耐壓試驗(yàn)。


變頻電源	高壓電抗器	激勵(lì)變壓器	分壓器

三、特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)
頻率可調(diào)：變頻串聯(lián)諧振裝置的最大特點(diǎn)是頻率可調(diào)。通過調(diào)節(jié)變頻電源的輸出頻率，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)試品在不同頻率下的耐壓試驗(yàn)，滿足不同的測(cè)試需求。
高效節(jié)能：在諧振狀態(tài)下，電路的總阻抗達(dá)到最小值，電流和電壓的幅值達(dá)到最大值。這使得裝置在試驗(yàn)過程中能夠更有效地利用電能，減少能源浪費(fèi)。
安全可靠：裝置具有完善的保護(hù)機(jī)制，如過壓保護(hù)、過流保護(hù)等。在試驗(yàn)過程中，一旦檢測(cè)到異常情況，裝置將迅速切斷電源，保護(hù)設(shè)備和人員安全。
操作簡(jiǎn)便：裝置采用先進(jìn)的控制技術(shù)，具有自動(dòng)化程度高、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。用戶只需按照預(yù)設(shè)的參數(shù)進(jìn)行操作，即可完成試驗(yàn)過程。

四、應(yīng)用領(lǐng)域
變頻串聯(lián)諧振裝置廣泛應(yīng)用于電力、冶金、石油、化工等行業(yè)的電氣設(shè)備耐壓試驗(yàn)中。它特別適用于大容量、高電壓的電容性試品的交接和預(yù)防性試驗(yàn)，如發(fā)電機(jī)、變壓器、GIS、高壓交聯(lián)電纜等。

變頻串聯(lián)諧振是一種利用變頻電源和串聯(lián)諧振回路進(jìn)行電氣設(shè)備耐壓試驗(yàn)的先進(jìn)技術(shù)。它具有頻率可調(diào)、高效節(jié)能、安全可靠、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，在電力行業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用前景。

變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置用途：
變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置廣泛用于電力、冶金、石油、化工等行業(yè)，適用于大容量，高電壓的電容性試品的交接和預(yù)防性試驗(yàn)。是運(yùn)用串聯(lián)諧振原理設(shè)計(jì)的最新型交流耐壓試驗(yàn)設(shè)備。傳統(tǒng)的工頻耐壓裝置往往單件體積大，重量重，不便于現(xiàn)場(chǎng)搬運(yùn)，而且不便于任意組合，靈活性較差。相比，變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置（體積與重量約為傳統(tǒng)試驗(yàn)變壓器的1/10～1/30）體積小，重量輕，易搬動(dòng)，而且是分件式設(shè)計(jì)，便于根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求靈活配置電抗器的個(gè)數(shù)，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率。

變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置試驗(yàn)主要用于以下方面：
1、6kV-500kV高壓交聯(lián)電纜的交流耐壓試驗(yàn)
2、6kV-500kV變壓器的工頻耐壓試驗(yàn)
3、GIS和SF6開關(guān)的交流耐壓試驗(yàn)
4、發(fā)電機(jī)的交流耐壓試驗(yàn)
5、其它電力高壓設(shè)備如母線，套管，互感器的交流耐壓試驗(yàn)。

型號(hào) (kVA/kV)	被試品范圍	圖片
75/75	1、10kV/300mm²，長(zhǎng)度1.5km電纜的交流耐壓試驗(yàn) 電容量≤0.563uF，試驗(yàn)頻率30-300Hz，試驗(yàn)電壓22kV，試驗(yàn)時(shí)間5min。 2、35kV主變的交流耐壓試驗(yàn)，電容量≤0.02uF，試驗(yàn)頻率45-65Hz，試驗(yàn)電壓不超過68kV，試驗(yàn)時(shí)間1min。
108/108	1、10kV/300mm²，長(zhǎng)度2km電纜的交流耐壓試驗(yàn) 電容量≤0.751uF，試驗(yàn)頻率30-300Hz，試驗(yàn)電壓22kV，試驗(yàn)時(shí)間5min。 2、35kV/300mm²，長(zhǎng)度0.6km電纜的交流耐壓試驗(yàn) 電容量≤0.1556uF，試驗(yàn)頻率30-300Hz，試驗(yàn)電壓52kV，試驗(yàn)時(shí)間60min。 3、35kV開關(guān)、互感器試驗(yàn)頻率30-300Hz，試驗(yàn)電壓95kV，試驗(yàn)時(shí)間1min 4、35kV/31500kVA主變?cè)囼?yàn)頻率45~65Hz，試驗(yàn)電壓68kV，試驗(yàn)時(shí)間1min
135/108	1、35kV/300mm²電纜1km的交流耐壓試驗(yàn) 電容量≤0.1945uF，試驗(yàn)頻率30~300Hz，試驗(yàn)電壓52kV，試驗(yàn)時(shí)間60min。 2、35kV主變的交流耐壓試驗(yàn)，電容量≤0.015uF 試驗(yàn)頻率45~65Hz，試驗(yàn)電壓不超過75kV，試驗(yàn)時(shí)間1min。 3、10kV/300mm²電纜3km的交流耐壓試驗(yàn) 電容量≤1.1265uF，試驗(yàn)頻率30~300Hz，試驗(yàn)電壓22kV，試驗(yàn)時(shí)間5min。 4、35kV開關(guān)、互感器的交流耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)頻率30~300Hz，試驗(yàn)電壓不超過100kV，試驗(yàn)時(shí)間1min。 5、10kV主變的交流耐壓試驗(yàn)，電容量≤0.015uF，試驗(yàn)頻率45~65Hz，試驗(yàn)電壓不超過50kV，試驗(yàn)時(shí)間1min。
270/108	1、35kV/300mm²電纜2km的交流耐壓試驗(yàn)，電容量≤0.389uF，試驗(yàn)頻率30-300Hz，試驗(yàn)電壓52kV，試驗(yàn)時(shí)間60min。 2、10kV/300mm²電纜5km的交流耐壓試驗(yàn)，電容量≤1.88uF，試驗(yàn)頻率30-300Hz，試驗(yàn)電壓22kV，試驗(yàn)時(shí)間5min。 3、35kV/31500kVA主變的交流耐壓試驗(yàn)，電容量≤0.01uF，試驗(yàn)頻率45-65Hz，試驗(yàn)電壓68kV，試驗(yàn)時(shí)間1min。 4、35kV開關(guān)的交流耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)頻率45-65Hz，試驗(yàn)電壓95kV，試驗(yàn)時(shí)間1min。
270/270	1、110kV/300mm²電纜0.5km的交流耐壓試驗(yàn)，電容量≤0.0735uF，試驗(yàn)頻率30~300Hz，試驗(yàn)電壓128kV，試驗(yàn)時(shí)間60min。 2、35kV/300mm²電纜2km的交流耐壓試驗(yàn)，電容量≤0.389uF，試驗(yàn)頻率30~300Hz，試驗(yàn)電壓52kV，試驗(yàn)時(shí)間60min。 3、10kV/300mm²電纜5km的交流耐壓試驗(yàn)，電容量≤1.88uF，試驗(yàn)頻率30~300Hz，試驗(yàn)電壓22kV，試驗(yàn)時(shí)間5min。 4、110kV/63000kVA主變中性點(diǎn)的交流耐壓試驗(yàn)，電容量≤0.02uF，試驗(yàn)頻率45~65Hz，試驗(yàn)電壓80kV，試驗(yàn)時(shí)間1min。 5、110kV 開關(guān)、GIS的交流耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)頻率30~300Hz，試驗(yàn)電壓不超過265kV，試驗(yàn)時(shí)間1min。 6、35kV 開關(guān)、GIS的交流耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)頻率30~300Hz，試驗(yàn)電壓不超過95kV，試驗(yàn)時(shí)間1min。
540/270	1、110kVGIS、開關(guān)的交流耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)頻率30~300Hz，試驗(yàn)電壓不超過265kV，試驗(yàn)時(shí)間1min。 2、110kV/300mm²電纜1km的交流耐壓試驗(yàn)，電容量≤0.147uF，試驗(yàn)頻率30~300Hz，試驗(yàn)電壓128kV，試驗(yàn)時(shí)間60min。 3、110kVA/80000kVA主變?nèi)^緣的交流耐壓試驗(yàn)，電容量≤0.02uF，試驗(yàn)頻率45~65Hz，試驗(yàn)電壓160kV，試驗(yàn)時(shí)間1min。 4、10kV/300mm²電纜8km的交流耐壓試驗(yàn)，電容量≤3.004uF，試驗(yàn)頻率30~300Hz，試驗(yàn)電壓17.4kV，試驗(yàn)時(shí)間60min。 5、35kV/300mm²電纜4km的交流耐壓試驗(yàn)，電容量≤0.778uF，試驗(yàn)頻率30~300Hz，試驗(yàn)電壓52kV，試驗(yàn)時(shí)間60min。